Bunun için birden çok yöntem var.
İlk yöntem, bize gelen ışığı incelemek. Yıldızlar belirli sınıflarla göre sınıflandırılmış durumda ve her sınıf yıldızın uzaya saçtığı enerji ve ışık miktarı belli. Buna göre atıyorum G sınıfı bir yıldız uzaklığa göre bize ne kadar enerji yollar, bu da kolayca hesaplanabiliyor. Ya da evrende pek net standart ışık kaynağı olarak kabul edilen süpernova patlamaları ile de uzaklıklar aynı yaklaşımla net biçimde ölçülebiliyor. Hatta bize ulaşan bu ışıkların kırmızıya kayma oranları da o ışığın bize ulaşma süresince yıldızın yaşadığı uzaklık değişimini de gösteriyor.
Bunun dışında geometri bir başka yöntem. Dünyadan iki nokta belirliyorsunuz ve üçüncü nokta olarak da herhangi bir gök cismini köşe olarak kabul ediyorsunuz. Üçgenlerin açı formülleri ile yine bu yıldızların uzaklıklarını kolayca hesaplayabiliyorsunuz.
Özetle böyle.